车辆用制动装置 技术领域 本发明涉及一种能够进行再生制动及液压制动的车辆用制动装置， 即， 涉及一种 具备产生用于液压制动的制动液压的电制动液压产生装置的车辆用制动装置。
背景技术 通过下述专利文献 1， 公知有如下这样的 BBW( 线控制动 ) 式制动装置， 即， 将驾驶 员进行的制动踏板的操作转换成电信号， 通过基于该电信号而动作的从动液压缸产生的制 动液压使车轮制动缸动作， 并且作为从动液压缸失灵时的备用而设置通过制动踏板进行动 作的主液压缸， 在从动液压缸正常时， 利用行程模拟器来吸收主液压缸所送出的制动液， 从 而能够进行制动踏板的行程。
【专利文献 1】 日本特开 2008-110633 号公报
然而， 在具备电动发电机作为行驶用的驱动源的混合动力车辆或电动机动车中， 通过对电动发电机进行再生制动， 从而将车身的动能回收作为电能。为了有效地回收车身 的动能， 需要相对于液压制动而优先进行再生制动， 在通过再生制动无法提供要求制动力 时， 或蓄电池有可能成为过充电时， 或车速下降而电动发电机的再生效率降低时等， 中止再 生制动而切换成液压制动。
图 6 是表示从再生制动切换成液压制动的过程的时间图。考虑由实线所示的要求 制动力在时刻 t0 从零开始上升而在时刻 t1 以后成为固定值的情况。在制动初期， 要求制 动力的全部都由再生制动力来提供， 但例如在时刻 t2 更换车速而车速小于开始车速时， 则 应该从再生制动向液压制动进行切换， 使再生制动力从规定值朝向零减少并使液压制动力 从零开始上升， 从而在时刻 t4， 再生制动力成为零而液压制动力达到上述规定值。
在 BBW 式制动装置中， 通过利用电动机进行动作的从动液压缸来产生用于液压制 动的制动液压， 但即使从动液压缸的电动机起动， 由于驱动力传递系统的松动等， 而直至活 塞在工作缸内开始移动为止存在时滞， 而且即使活塞在工作缸内开始移动， 由于设置在活 塞的杯状密封的变形， 而直至产生制动液压为止存在时滞， 因此在时刻 t2， 液压制动力不会 顺畅地上升， 而时刻 t2 之后不久， 有可能总计的制动力相对于目标制动力暂时下降而使制 动触感恶化。
发明内容
本发明鉴于上述的情况而提出， 其目的在于在从再生制动向液压制动切换时， 防 止因与电制动液压产生装置的动作相伴的液压制动的无效行程而使总计的制动力发生暂 时性下降的情况。
为了实现上述目的， 根据本发明， 提出一种车辆用制动装置， 其能够进行再生制动 及液压制动， 且具备产生用于液压制动的制动液压的电制动液压产生装置， 其第一特征在 于， 在从再生制动向液压制动切换之前， 使所述电制动液压产生装置动作来消除液压制动 中的无效行程。另外， 根据本发明， 提供一种车辆用制动装置， 在上述第一特征的基础上， 其第二 特征在于， 在检测出再生制动正在执行的情况下， 消除所述无效行程。
另外， 根据本发明， 提供一种车辆用制动装置， 在上述第一特征的基础上， 其第三 特征在于， 在再生制动的执行中检测出车速小于规定值时， 消除所述无效行程。
另外， 根据本发明， 提供一种车辆用制动装置， 在上述第一至第三特征中任一特征 的基础上， 其第四特征在于， 通过向所述电制动液压产生装置的电动机供给固定的电流来 消除所述无效行程。
另外， 根据本发明， 提供一种车辆用制动装置， 在上述第一至第三特征中任一特征 的基础上， 其第五特征在于， 通过在所述电制动液压产生装置的电动机的动作量达到规定 值之前逐渐增加向该电动机供给的电流来消除所述无效行程。
另外， 根据本发明， 提供一种车辆用制动装置， 在上述第四或第五特征的基础上， 其第六特征在于， 基于与所述电制动液压产生装置的所述电动机的动作相伴的制动液压的 变动， 来确定为了消除所述无效行程所需要的所述电动机动作量。
需要说明的是， 实施方式的从动液压缸 23 与本发明的电制动液压产生装置对应。
发明效果 根据本发明的第一特征， 当从再生制动向液压制动切换时， 即使在再生制动结束 的同时使电制动液压产生装置动作， 液压制动力的开始也会由于液压制动的无效行程而发 生延迟， 从而制动力发生暂时性的下降， 但在从再生制动向液压制动切换前， 通过驱动电制 动液压产生装置来消除无效行程， 由此在上述切换时不会产生制动力的暂时性的下降， 从 而能够防止制动触感的下降。
另外， 根据本发明的第二特征， 由于在检测出再生制动正在执行的情况下， 驱动电 制动液压产生装置来而消除无效行程， 因此在从再生制动向液压制动的切换时能够预先可 靠地完成无效行程的消除。
另外， 根据本发明的第三特征， 由于在再生制动的执行中检测出车速小于规定值 时， 驱动电制动液压产生装置来消除无效行程， 因此在再生制动的执行中能够将电制动液 压产生装置被徒劳地驱动的情况抑制成最小限度。
另外， 根据本发明的第四特征， 由于通过向电制动液压产生装置的电动机供给固 定的电流来消除无效行程， 因此能够使电动机可靠地产生与电制动液压产生装置的驱动负 载对应的规定的驱动力。
另外， 根据本发明的第五特征， 由于通过在电制动液压产生装置的电动机的动作 量达到规定值之前逐渐增加向该电动机供给的电流来消除无效行程， 因此能够防止电动机 的急剧的动作， 从而防止噪音， 并且能够减少电源的电压变动、 温度变化、 电动机的时效劣 化等的影响。
另外， 根据本发明的第六特征， 由于基于与电制动液压产生装置的电动机的动作 相伴的制动液压的变动， 来确定为了消除无效行程所需要的电动机动作量， 因此电动机不 会过或不足地动作， 从而能够可靠地消除无效行程。
附图说明
图 1 是车辆用制动装置的正常时的液压回路图。( 第一实施方式 )图 2 是车辆用制动装置的异常时的液压回路图。( 第一实施方式 ) 图 3 是说明从再生制动向液压制动切换时的作用的流程图。( 第一实施方式 ) 图 4 是说明从再生制动向液压制动切换时的作用的流程图。( 第二实施方式 ) 图 5 是说明从再生制动向液压制动切换时的作用的时间图。( 第二实施方式 ) 图 6 是说明从再生制动向液压制动切换时的作用的时间图。( 现有例 ) 符号说明 ： 12 制动踏板 16 车轮制动缸 17 车轮制动缸 20 车轮制动缸 21 车轮制动缸 23 从动液压缸 ( 电制动液压产生装置 ) 52 电动机具体实施方式
以下， 基于图 1 ～图 3， 说明本发明的第一实施方式。
第一实施方式
如图 1 所示， 串列型的主液压缸 11 具备输出与驾驶员踩踏制动踏板 12 的踩踏力 对应的制动液压的副液压室 13A 及主液压室 13B， 副液压室 13A 经由液路 Pa、 Pb、 Pc、 Pd、 Pe 而与例如左前轮及右后轮的盘式制动装置 14、 15 的车轮制动缸 16、 17 连接， 主液压室 13B 经由液路 Qa、 Qb、 Qc、 Qd、 Qe 而与例如右前轮及左后轮的盘式制动装置 18、 19 的车轮制动缸 20、 21 连接。
在液路 Pa、 Pb 之间配置有作为常开型电磁阀的开闭阀 22A， 在液路 Qa、 Qb 之间配 置作为常开型电磁阀的开闭阀 22B， 在液路 Pb、 Qb 与液路 Pc、 Qc 之间配置从动液压缸 23。 另外， 行程模拟器 26 经由作为常闭型电磁阀的反力许可阀 ( 日语 ： 反力許可弁 )25 与从主 液压室 13B 延伸出的液路 Qa 分支的液路 Ra、 Rb 连接。行程模拟器 26 中， 由模拟器弹簧 28 施力的活塞 29 滑动自如地嵌合于液压缸 27， 在活塞 29 的模拟器弹簧 28 的相反侧形成的液 压室 30 与液路 Rb 连通。以绕过反力许可阀 25 的方式连接有仅允许制动液从行程模拟器 26 侧向主液压缸 11 侧流通的止回阀 24。
从动液压缸 23 的致动器 51 具备 ： 在电动机 52 的旋转轴上设置的驱动锥齿轮 53 ； 与驱动锥齿轮 53 啮合的从动锥齿轮 54 ； 通过从动锥齿轮 54 而动作的滚珠丝杠机构 55。套 筒 58 经由一对球轴承 57、 57 而旋转自如地支承于致动器壳体 56， 在该套筒 58 的内周同轴 地配置有输出轴 59， 并且在该套筒 58 的外周固定有从动锥齿轮 54。
被一对复位弹簧 37A、 37B 向后退方向施力的副活塞 38A 及主活塞 38B 滑动自如地 配置在从动液压缸 23 的工作缸主体 36 的内部， 在副活塞 38A 的前方划分出副液压室 39A， 在主活塞 38B 的前方划分出主液压室 39B。上述输出轴 59 的前端与副活塞 38A 的后端抵 接。副液压室 39A 经由孔口 40A、 41A 与液路 Pb、 Pc 连通， 主液压室 39B 经由孔口 40B、 41B 与液路 Qb、 Qc 连通。
在液路 Qa 设有对主液压缸 11 的主液压室 13B 产生的制动液压进行检测的液压传感器 Sa， 在液路 Qc 设有对从动液压缸 23 的主液压室 39B 产生的制动液压进行检测的液压 传感器 Sb。而且， 在各车轮设有根据输出的平均值来检测车速的车速传感器 Sc…。而且， 在从动液压缸 23 的电动机 52 设有检测其电流的电流传感器 Sd 和检测其旋转角的旋转角 传感器 Se。来自液压传感器 Sa、 Sb、 车速传感器 Sc…、 电流传感器 Sd 及旋转角传感器 Se 的 信号所输入的未图示的电子控制单元对开闭阀 22A、 22B、 反力许可阀 25、 从动液压缸 23 及 后述的电动发电机的动作进行控制。
本实施方式的车辆是混合动力车辆或电动机动车， 不仅能够利用从动液压缸 23 产生的制动液压对四轮进行液压制动， 而且驱动轮与电动发电机连接而被进行再生制动。 电子控制单元对电动发电机产生的再生制动及从动液压缸 23 产生的液压制动这两方进行 协调控制， 将由液压传感器 Sa 检测出的制动液压 ( 即， 驾驶员的要求制动力 ) 向再生制动 力及液压制动力分配， 根据该分配来控制电动发电机产生的再生制力及从动液压缸 23 产 生的液压制动力。
接下来， 说明从动液压缸 23 进行的液压制动的作用。
在系统正常发挥功能的正常时， 由常开型电磁阀构成的开闭阀 22A、 22B 被励磁而 闭阀， 并且由常闭型电磁阀构成的反力许可阀 25 被励磁而开阀。在该状态下从电子控制单 元发出液压制动的指令时， 从动液压缸 23 的致动器 51 进行动作。即， 向一方向驱动电动机 52 时， 经由驱动锥齿轮 53、 从动锥齿轮 54 及滚珠丝杠机构 55 使输出轴 59 前进， 由此， 被输 出轴 59 按压的副活塞 38A 及主活塞 38B 前进。由于开闭阀 22A、 22B 闭阀， 因此在两活塞 38A、 38B 开始前进之后不久， 在副液压室 39A 及主液压室 39B 产生制动液压， 该制动液压向 盘式制动装置 14、 15 ； 18、 19 的车轮制动缸 16、 17 ； 20、 21 传递， 对各车轮进行制动。 此时， 主液压缸 11 的主液压室 13B 产生的制动液压经由开阀的反力许可阀 25 向 行程模拟器 26 的液压室 30 传递， 使该活塞 29 抵抗模拟器弹簧 28 而移动， 由此， 容许制动 踏板 12 的行程， 并产生模拟的踏板反力， 从而能够消除驾驶员的不适感。
并且， 控制从动液压缸 23 的致动器 51 的动作， 以使由设置于液路 Qc 的液压传感 器 Sb 检测出的从动液压缸 23 产生的制动液压成为与电子控制单元所指令的液压制动力相 称的大小， 从而能够使盘式制动装置 14、 15 ； 18、 19 产生规定的制动力。
在本实施方式中， 相对于液压制动优先执行再生制动， 其结果是， 当车速小于规定 值而电动发电机的再生效率下降时， 从再生制动切换成液压制动。
即， 如图 3 的流程图所示， 首先， 在步骤 S1 中， 当驾驶员踩踏制动踏板 12 而输出制 动要求时， 在步骤 S2 中， 判断是否能够执行再生协调控制。具体而言， 在蓄电池不是满充电 状态而能够进行电动发电机的再生制动， 且从动液压缸 23 能够正常动作时， 在上述骤 S2 中 判断为能够执行再生协调控制， 从而在步骤 S3 中执行再生协调控制。
在再生协调控制的初期， 为了有效地回收车身的动能， 而如上所述仅执行再生制 动， 因此从动液压缸 23 维持成非动作状态而不产生制动液压。接着在步骤 S4 中若仅再生 制动正在执行， 则在步骤 S5 ～步骤 S11 中执行由车速传感器 Sc…检测出的车速下降成小于 更换开始车速而从再生制动向液压制动切换时的准备。
即， 通过来自电子控制单元的指令而对从动液压缸 23 的电动机 52 进行略微驱动， 使副活塞 38A 及主活塞 38B 预先前进无效行程量。无效行程是为如下这样的行程， 即， 由于 从动液压缸 23 的杯状密封的变形、 车轮制动缸 16、 17 ； 20、 21 的杯状密封的变形、 制动液压
引起的制动配管的膨胀等， 即使对从动液压缸 23 的电动机 52 进行驱动而使副活塞 38A 及 主活塞 38B 产生行程， 副液压室 39A 及主液压室 39B 也不会产生制动液压。
更具体而言， 首先， 在步骤 S5 中通过来自电子控制单元 U 的指令而向电动机 52 供 给固定的电流， 此时， 由电流传感器 Sd 检测出的电流反馈给电子控制单元 U。如此， 通过以 固定电流对电动机 52 进行驱动， 从而能够使电动机 52 可靠地产生与从动液压缸 23 的驱动 负载对应的驱动力。
接着， 在步骤 S6 中， 算出开始向电动机 52 通电时由液压传感器 Sb 检测出的制动 液压的增加率 ( 每单位时间的制动液压的增加量 )， 在步骤 S7 中若制动液压的增加率小于 规定值， 则在步骤 S8 中增加向电动机 52 通电的通电设定时间， 相反若制动液压的增加率为 规定值以上， 则在步骤 S9 中减少向电动机 52 通电的通电设定时间， 在步骤 S10 中当经过上 述通电设定时间时， 在步骤 S11 中停止向电动机 52 的通电。由此， 电动机 52 不会过或不足 地动作， 从而能够可靠地消除无效行程。
作为电动机 52 的其它的控制方法， 也可以在由旋转角传感器 Se 检测出的电动机 52 的旋转角达到与无效行程对应的旋转角之前， 逐渐增加向电动机 52 供给的电流。由此， 能够防止电动机 52 的急剧的动作， 从而能够防止噪音， 并且能够减少电源的电压变动、 温 度变化、 电动机 52 的时效劣化等的影响， 而且， 电动机 52 不会过或不足地动作， 从而能够可 靠地消除无效行程。 其结果是， 在车速下降成小于更换开始车速而应该从再生制动向液压制动切换的 从动液压缸 23 进行动作时， 从动液压缸 23 能够直接产生制动液压， 避免图 6 中说明的制动 液压的下降， 且能够使再生制动力及液压制动力的和与要求制动力精密地一致， 从而能够 避免制动力的下降引起的制动触感的下降。
需要说明的是， 当因电源失灵等而从动液压缸 23 不能动作时， 取代从动液压缸 23 产生的制动液压， 而进行基于主液压缸 11 产生的制动液压的制动。这种情况下， 电动发电 机的再生制动被中止， 利用主液压缸 11 产生的制动液压来提供全部的制动力。
即， 电源失灵时， 如图 2 所示， 由常开型电磁阀构成的开闭阀 22A、 22B 自动开阀， 由 常闭型电磁阀构成的反力许可阀 25 自动闭阀。 在该状态下， 在主液压缸 11 的副液压室 13A 及主液压室 13B 中产生的制动液压不会被行程模拟器 26 吸收， 而通过从动液压缸 23 的副 液压室 39A 及主液压室 39B 使各车轮的盘式制动装置 14、 15 ； 18、 19 的车轮制动缸 16、 17 ； 20、 21 动作， 从而能够毫无障碍地产生制动力。
在驾驶员踩踏制动踏板 12 而主液压缸 11 的副液压室 13A 送出的制动液被行程模 拟器 26 吸收的状态下发生电源失灵时， 由常闭型电磁阀构成的反力许可阀 25 自动闭阀而 制动液被关在行程模拟器 26 的液压室 30 内， 但该制动液通过止回阀 24 向主液压缸 11 侧 返回， 因此能够防止制动液不足而制动踏板 12 的位置发生变化的情况。
接下来， 基于图 4 及图 5， 说明本发明的第二实施方式。
第二实施方式
在第一实施方式中， 当执行再生制动时， 必然驱动从动液压缸 23 来消除无效行 程， 但若在车速下降成小于更换开始车速之前驾驶员使制动踏板 12 返回， 则从动液压缸 23 所进行的液压制动不再执行， 因此存在用于消除无效行程的从动液压缸 23 的驱动徒劳的 情况。
图 4 所示的第二实施方式的流程图能够消除上述问题， 因此在表示第一实施方式 的控制的图 3 的流程图的步骤 S4 之后， 追加步骤 S4A。即， 在步骤 S4 中仅再生制动正在执 行时， 在步骤 S4A 中若车速传感器 Sc…检测出的车速小于比上述更换开始车速稍大的更换 准备开始车速， 则在步骤 S5 ～步骤 S11 中驱动从动液压缸 23 来消除无效行程， 由此来执行 车速下降成小于更换开始车速而从再生制动向液压制动进行切换时的准备。
根据本实施方式， 即使正在执行再生制动， 在车速小于比更换开始车速稍大的更 换准备开始车速之前也不对从动液压缸 23 进行驱动来消除无效行程， 因此当驾驶员使制 动踏板 12 返回时， 能够防止为了消除无效行程而从动液压缸 23 被徒劳地驱动的情况。
参照图 5 的时间图， 进一步说明该作用。
若在时刻 t0 驾驶员踩踏制动踏板 12， 则进入完全再生制动模式， 在时刻 t1 之前 要求制动力从零开始向规定值上升， 进行再生制动而减速度也从零开始向规定值上升。若 在时刻 t2 车速小于更换准备开始车速， 则对液压制动准备标志进行置位， 使从动液压缸 23 为了消除无效行程而略微进行动作。然后若在时刻 t3 车速小于更换开始车速， 则从完全 再生制动模式向更换模式进行切换， 直至时刻 t4， 再生制动力朝向零减少， 并且从动液压缸 23 进行动作而使液压制动力从零朝向规定值增加。 此时， 由于在时刻 t2 从动液压缸 23 预先动作而消除无效行程， 因此在时刻 t3 从 动液压缸 23 正式动作时， 制动液压直接上升， 能够使再生制动力及液压制动力相加后的总 计的制动力与要求制动力一致， 由此， 能够防止更换时的制动力的下降而提高制动触感。
若在时刻 t4 车速小于再生结束车速， 则从更换模式向完全液压制动模式进行切 换， 从动液压缸 23 产生的制动液压保持为固定值， 再生制动结束而要求制动力全部由液压 制动来提供。然后在时刻 t5 车速成为零时， 从完全液压制动模式向非制动模式进行切换而 车身的减速度成为零。
以上， 说明了本发明的实施方式， 但本发明在不脱离其主旨的范围内能够进行各 种设计变更。
例如， 在实施方式中例示了从动液压缸 23 作为电制动液压产生装置， 但电制动液 压产生装置只要电性地产生制动液压即可， 可以采用任意的结构。
另外， 在实施方式中， 将车轮制动缸 16、 17 ； 20、 20 与从动液压缸 23 直接连接， 但也 可以在它们之间夹设 VSA( 车辆稳定辅助 ) 装置或 ABS( 防抱死制动系统 ) 装置。